Welche Anwendungen werden dadurch möglich?
Mit so kleinen Magnetfeldsensoren lassen sich wahrscheinlich Kernspintomographen bauen, mit denen man einzelne Zellen oder sogar einzelne Biomoleküle abbilden kann. Man kann damit Magnetfelder einzelner Bakterien in Mikrometerbereich oder von winzig kleinen Strukturen im Nanometerbereich entdecken. Andere Quantensensoren, sogenannte optische Magnetometer, sind sogar in der Lage, Magnetfelder zu erkennen und abzubilden, wenn Hirnströme fließen. Insgesamt bieten die Sensoren dadurch bislang ungeahnte Potentiale insbesondere für die Biosensorik.
Wozu könnten diese Sensoren denn in der Biosensorik konkret eingesetzt werden?
Zum Beispiel um chemische Prozesse nachzuweisen, beispielsweise Ethanol von Methanol in Brauereien zu unterscheiden. Solche Nachweise könnten sogar in einzelnen Zellen funktionieren. In der medizinischen Diagnostik könnten mit Quantensensoren aufwendige Laboruntersuchungen deutlich leichter und schneller durchgeführt werden. Auch die Corona-Pandemie hätte ein spannender Anwendungsbereich sein können, denn es gab durchaus Forschungsergebnisse, die gezeigt haben, dass Quantensensoren Schnelltests verbessern könnten. Und wenn es tatsächlich gelänge, mittels Quantensensoren Aufschlüsselungen von chemischen Strukturen zu erhalten, wäre das auch für die Medikamentenentwicklung interessant.
Welche mögliche zukünftige Anwendung begeistert Sie besonders?
Eine Sache von der ich und viele andere träumen, ist ein Kernspindetektor, der so klein ist, dass er in ein Smartphone integriert werden könnte. Also ein kleiner Chip, der eine enorm mächtige molekulare Diagnosemöglichkeit bereit hielte. Dann könnte man direkt über das Smartphone die chemische Zusammensetzung von Proben sehen – im Gegensatz zu heute, wo solche Geräte etwa 100.000 Euro kosten und nicht portabel sind. Und von Seiten der Entwicklung scheint es gerade so, dass wir davon nicht mehr so weit entfernt sind.